研究表明:由于暗物质湮灭,银河系显示伽马射线过剩


研究表明:由于暗物质湮灭,银河系显示伽马射线过剩


模拟银河系 。图片来源:AIP/ A. Khalatyan
据波茨坦莱布尼茨天体物理研究所(作者:Tilo Bergemann):新的研究表明 , 暗物质在我们银河系中的分布与之前认为的有所不同,这提高了暗物质作为银河系中心观测到的伽马射线过量的潜在来源的地位 。高分辨率模拟表明,内星系中的暗物质分布不是球形的 , 而是扁平且不对称的 。研究结果证实了伽马射线过量是由于暗物质湮灭造成的理论 。
长期以来,科学家们一直怀疑暗物质湮灭是这些射线的来源,但这些射线的空间扩散与他们预测的暗物质排列不符 。另一种理论认为 , 古代毫秒脉冲星可以产生这些射线 。
对于发表在《物理评论快报》上的这项新研究,研究人员模拟了类银河系在类似于地球宇宙邻居的环境条件下的形成,从而重现了与真实事物非常相似的模拟类银河系 。
他们发现暗物质不会从银河系中心向外辐射,而是与恒星的组织相似,这意味着前者同样可以产生多余的伽马射线 。
“当费米太空望远镜指向银河系中心时,结果令人震惊 。望远镜测得的伽马射线过多,伽马射线是宇宙中能量最高的光 。世界各地的天文学家都感到困惑,相互竞争的理论开始涌入,以解释所谓的'伽马射线过剩',”波茨坦莱布尼茨天体物理研究所 (AIP) 的诺姆·利伯斯金德 (Noam Libeskind) 说 。
经过多次争论,两个想法浮出水面:这些伽马射线要么是毫秒脉冲星(每秒旋转数千次的超密集中子星)的结果,要么是暗物质粒子相互撞击并湮灭的结果 。这两种理论都有其缺点 。然而,AIP 的科学家与以色列希伯来大学和美国约翰霍普金斯大学合作提供的新结果为这个问题提供了新的线索,有效地证实了伽马射线过量是由于暗物质湮灭的理论 。
长期以来 , 人们一直知道银河系生活在所谓的暗物质晕中,这是一个充满暗物质的球形区域 。然而,这种晕在多大程度上是非球面或椭球体尚未得到重视 。
该论文的主要作者 Moorits Muru 说:“我们分析了银河系及其暗物质晕的模拟,发现该区域的扁平足以解释伽马射线过量是由于暗物质粒子自我湮灭造成的 。这些计算表明 , 应该鼓励寻找暗物质粒子(可以自我湮灭),让我们离理解这些粒子的神秘本质更近了一步 。